ธุรกรรมบล็อคเชน: จากการลงนามจนถึงการยืนยัน

ธุรกรรมบล็อกเชนคือกระบวนการถ่ายโอนข้อมูลหรือสินทรัพย์จากผู้เข้าร่วมรายหนึ่งไปยังอีกรายหนึ่งผ่านเครือข่ายแบบกระจายศูนย์ ธุรกรรมบล็อกเชนมักเกี่ยวข้องกับคริปโทเคอร์เรนซีอย่าง Bitcoin และ Ethereum และถือเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีบัญชีแยกประเภทแบบกระจายศูนย์ (DLT) แต่เบื้องหลังของการทำธุรกรรมคืออะไรกันแน่? มาดูรายละเอียดกัน—ตั้งแต่การลงนามเข้ารหัสไปจนถึงการยืนยันขั้นสุดท้ายบนบล็อกเชน

ในระดับสูง ธุรกรรมบล็อกเชนมีหลายขั้นตอน:

1. การสร้างและลงนามธุรกรรม: ผู้ส่งเริ่มต้นธุรกรรมและ "ลงนาม" โดยใช้คีย์ส่วนตัว เพื่อพิสูจน์ว่าพวกเขามีอำนาจในการเคลื่อนย้ายสินทรัพย์ดิจิทัล
2. การกระจายสัญญาณ: ธุรกรรมที่ลงนามแล้วจะถูกกระจายสัญญาณไปยังเครือข่ายบล็อกเชนแบบเพียร์ทูเพียร์
3. การตรวจสอบความถูกต้อง: โหนดเครือข่าย (คอมพิวเตอร์ที่ดูแลบล็อกเชน) จะตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรมและจัดรูปแบบอย่างถูกต้อง
4. การรวมไว้ในบล็อก: ธุรกรรมที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้องจะถูกรวบรวมเป็นบล็อกโดยนักขุด (ในระบบ Proof of Work) หรือผู้ตรวจสอบ (ในระบบ Proof of Stake) ขึ้นอยู่กับกลไกการตกลงร่วมกันของเครือข่าย
5. การยืนยัน: เมื่อบล็อกที่มี เมื่อเพิ่มธุรกรรมลงในบล็อกเชน ธุรกรรมนั้นจะถือว่าได้รับการยืนยันแล้ว การยืนยันเพิ่มเติมจะถูกเพิ่มเข้าไปเมื่อมีการเพิ่มบล็อกเพิ่มเติมด้านบน

แต่ละขั้นตอนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีที่ซับซ้อนซึ่งรับประกันความโปร่งใส ความปลอดภัย และความไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งเป็นประโยชน์หลักของระบบบล็อกเชน ในคู่มือโดยละเอียดนี้ เราจะอธิบายแต่ละขั้นตอนเหล่านี้เพื่อทำความเข้าใจว่าธุรกรรมบล็อกเชนทำงานอย่างไรตั้งแต่ต้นจนจบ

ทุกธุรกรรมบนบล็อกเชนเริ่มต้นด้วยลายเซ็นดิจิทัล กระบวนการเข้ารหัสนี้ช่วยรับประกันความถูกต้องและความสมบูรณ์ของธุรกรรม วิธีการทำงานมีดังนี้:

การเข้ารหัสด้วยคีย์ส่วนตัวและคีย์สาธารณะ

ผู้ใช้บล็อกเชนทุกคนเป็นเจ้าของคีย์ส่วนตัวและคีย์สาธารณะที่เกี่ยวข้อง คีย์ส่วนตัวจะต้องเป็นที่ทราบเฉพาะเจ้าของเท่านั้น ในขณะที่คีย์สาธารณะสามารถแชร์ได้อย่างเปิดเผย เมื่อคุณต้องการส่งสินทรัพย์หรือข้อมูลบนบล็อกเชน เช่น คริปโทเคอร์เรนซี คุณจะต้อง "ลงนาม" ธุรกรรมโดยใช้คีย์ส่วนตัวของคุณ ซึ่งจะทำให้เกิดลายเซ็นดิจิทัลเฉพาะตัว

โหนดอื่นๆ บนเครือข่ายจะใช้คีย์สาธารณะของคุณเพื่อตรวจสอบลายเซ็น หากธุรกรรมตรงกับข้อมูลที่ลงนามแล้ว พวกเขาสามารถมั่นใจได้ว่าธุรกรรมนั้นได้รับอนุญาตจากเจ้าของคีย์ส่วนตัว และธุรกรรมนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลง

โครงสร้างของธุรกรรมบล็อกเชน

ธุรกรรมบล็อกเชนโดยทั่วไปประกอบด้วยองค์ประกอบดังต่อไปนี้:

• อินพุต: ข้อมูลเกี่ยวกับวิธีที่ผู้ส่งได้รับเงินหรือสินทรัพย์ที่โอน (เช่น รหัสธุรกรรมก่อนหน้า)
• เอาต์พุต: ที่อยู่ปลายทางและจำนวนเงินที่ส่ง
• ลายเซ็นดิจิทัล: หลักฐานที่แสดงว่าผู้ส่งได้อนุมัติธุรกรรม
• คีย์สาธารณะ: อนุญาตให้ผู้เข้าร่วมเครือข่ายตรวจสอบลายเซ็น

ในเครือข่ายอย่าง Bitcoin กระบวนการลายเซ็นดิจิทัลนี้เป็นไปตามอัลกอริทึมลายเซ็นดิจิทัลเส้นโค้งวงรี (Elliptic Curve Digital Signature Algorithm: ECDSA) ในทางกลับกัน Ethereum มักใช้วิธีการแบบ SECP256k1

ความสำคัญของการลงนาม

หากไม่มีการลงนามดิจิทัล บล็อกเชนก็จะไม่มีกลไกใดๆ ในการตรวจสอบความถูกต้องของธุรกรรม การลงนามจะเชื่อมโยงธุรกรรมเข้ากับคีย์ส่วนตัวของผู้ส่งโดยเฉพาะ ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่าไม่มีใครสามารถปลอมแปลงหรือเปลี่ยนแปลงธุรกรรมได้ระหว่างทาง

ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย

คีย์ส่วนตัวต้องได้รับการจัดเก็บอย่างปลอดภัย โดยทั่วไปจะใช้กระเป๋าเงินฮาร์ดแวร์ กระเป๋าเงินซอฟต์แวร์ที่ปลอดภัย หรือกลไกการเข้ารหัสอื่นๆ หากถูกบุกรุก ผู้ไม่ประสงค์ดีสามารถเริ่มต้นธุรกรรมฉ้อโกงที่แทบจะเป็นไปไม่ได้ที่จะย้อนกลับ

โหนดบล็อกเชนจะยอมรับเฉพาะธุรกรรมที่ลงนามแล้วเท่านั้นเพื่อตรวจสอบความถูกต้อง ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายอำนาจ ป้องกันการใช้จ่ายซ้ำ และเพิ่มความปลอดภัยทั่วทั้งเครือข่าย

โดยพื้นฐานแล้ว ขั้นตอนการลงนามคือขั้นตอนการอนุญาตในกระบวนการทำธุรกรรมบล็อกเชนใดๆ หากไม่มีสิ่งนี้ ระบบจะไม่น่าเชื่อถือหรือปลอดภัย

เมื่อธุรกรรมบล็อกเชนได้รับการลงนามอย่างถูกต้องแล้ว ธุรกรรมนั้นจะเข้าสู่ขั้นตอนการตรวจสอบความถูกต้อง ณ จุดนี้ ธุรกรรมจะถูกกระจายออกไปยังเครือข่ายบล็อกเชนที่กว้างขึ้น ซึ่งรอการยืนยันจากผู้เข้าร่วมเครือข่ายคนอื่นๆ ซึ่งเรียกว่าผู้ตรวจสอบความถูกต้องหรือผู้ขุด ขึ้นอยู่กับอัลกอริทึมฉันทามติ

การกระจายข้อมูลข้ามเครือข่าย

หลังจากลงนามแล้ว ธุรกรรมจะถูกส่งไปยังโหนดในเครือข่ายบล็อกเชน จากนั้นโหนดนั้นจะแพร่กระจายหรือกระจายออกไปยังโหนดอื่นๆ ในลักษณะระลอกคลื่น ด้วยเหตุนี้ โหนดทั้งหมดจึงได้รับสำเนาของธุรกรรมและเริ่มตรวจสอบความถูกต้อง

การตรวจสอบความถูกต้อง

แต่ละโหนดจะตรวจสอบธุรกรรมอย่างอิสระเพื่อให้มั่นใจว่า:

• โครงสร้างของธุรกรรมถูกต้อง (จัดรูปแบบถูกต้อง)
• ลายเซ็นดิจิทัลถูกต้องและตรวจสอบได้ผ่านคีย์สาธารณะของผู้ส่ง
• ผู้ส่งมีเงินทุน/สินทรัพย์เพียงพอที่จะทำการโอน (ตรวจสอบผ่านธุรกรรมที่ผ่านมา)
• อินพุตเดียวกันไม่เคยถูกใช้มาก่อน (ป้องกันการใช้จ่ายซ้ำ)

เฉพาะธุรกรรมที่ผ่านเกณฑ์ทั้งหมดเท่านั้นที่จะถือว่าถูกต้องและอยู่ในคิวเพื่อรวมเข้าในบล็อก

แบบจำลองฉันทามติ

เครือข่ายบล็อกเชนทำงานโดยใช้กลไกฉันทามติเพื่อตกลงเกี่ยวกับธุรกรรมที่ถูกต้อง โมเดลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดสองแบบ ได้แก่:

• Proof of Work (PoW): นักขุดจะแข่งขันกันไขปริศนาทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อน นักขุดที่ชนะจะเพิ่มบล็อกเข้าไปในเชนและรับรางวัล
• Proof of Stake (PoS): ตัวตรวจสอบความถูกต้องจะถูกเลือกตามจำนวนโทเค็นที่เดิมพันไว้ ตัวตรวจสอบความถูกต้องจะเสนอและยืนยันบล็อกด้วยกระบวนการที่ใช้พลังงานน้อยกว่า PoW

ในทั้งสองโมเดล เป้าหมายเหมือนกัน คือ การรวมธุรกรรมที่ถูกต้องไว้ในบล็อกเชน ขณะเดียวกันก็ปฏิเสธธุรกรรมที่ไม่ถูกต้องหรือเป็นอันตราย

กลุ่มธุรกรรม (Mempool)

ธุรกรรมที่ผ่านการตรวจสอบความถูกต้องจะไม่ได้รับการยืนยันในทันที โดยทั่วไปธุรกรรมเหล่านี้จะเข้าสู่พื้นที่ชั่วคราวที่เรียกว่า "mempool" ซึ่งรอให้ถูกเลือกเพื่อรวมไว้ในบล็อก ธุรกรรมที่มีค่าธรรมเนียมสูงกว่ามักถูกจัดลำดับความสำคัญโดยนักขุดหรือผู้ตรวจสอบ เนื่องจากธุรกรรมเหล่านี้ให้แรงจูงใจที่ดีกว่า

รอดำเนินการ vs ยืนยันแล้ว

ธุรกรรมใน mempool จะถูกพิจารณาว่า "รอดำเนินการ" และจะ "ยืนยัน" ก็ต่อเมื่อบล็อกที่บรรจุธุรกรรมนั้นถูกขุดหรือตรวจสอบความถูกต้องสำเร็จ และเพิ่มลงในบัญชีแยกประเภทบล็อกเชน

กลไกการตรวจสอบแบบกระจายศูนย์นี้ทำให้บล็อกเชนมีความทนทานต่อการฉ้อโกงและการควบคุมจากส่วนกลาง บล็อกเชนรักษาความน่าเชื่อถือในระบบนิเวศแบบกระจายศูนย์ด้วยการกำหนดให้มีฉันทามติจากโหนดอิสระหลายโหนด